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海水淡化及工業(yè)脫鹽水節(jié)能改造技術(shù)

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產(chǎn)品簡介

海水淡化及工業(yè)脫鹽水節(jié)能改造技術(shù)一、技術(shù)背景我國是一個淡水資源匱乏的國家，特別是沿海和西部地區(qū)表現(xiàn)得更為突出

詳細介紹

海水淡化及工業(yè)脫鹽水節(jié)能改造技術(shù)

一、技術(shù)背景

我國是一個淡水資源匱乏的國家，特別是沿海和西部地區(qū)表現(xiàn)得更為突出。我國海水淡化研究始于1958年和中科院化學所合作進行的電滲析技術(shù)研究。隨著我國水資源短缺形勢日益嚴峻，海水淡化產(chǎn)業(yè)進入大發(fā)展期，并從2000年開始走向規(guī)模化應用。

海水淡化技術(shù)亦稱脫鹽技術(shù)，脫鹽已被證明是從海水、苦咸水和回用水里提取淡水的方式，利用此工藝可以從海水、苦咸水和工業(yè)處理后的廢水中去除離子狀態(tài)的溶解鹽，生產(chǎn)出含鹽量低的、適宜工業(yè)生產(chǎn)或生活飲用的淡水。目前已通過商業(yè)認證的，主要有三種工藝：多效閃蒸法（MSF）、電滲析法（EDI）、反滲透法（RO）。

近年來，反滲透技術(shù)以其工藝成熟、設(shè)備簡單、易于維護和設(shè)備模塊化的優(yōu)點迅速占領(lǐng)市場，逐步取代閃蒸法成為應用泛的方法，得到了快速的發(fā)展。

二、一體化脫鹽工藝流程

2.1工藝流程對比

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目前配有能量回收機的海水淡化工藝流程

圖片12.png

新型一體化海水淡化及工業(yè)脫鹽水工藝流程

2.2系統(tǒng)流程說明

本公司推出的一體化海水淡化節(jié)能機組將傳統(tǒng)海水淡化工藝中的海水高壓泵、能量回收裝置和反滲透膜組件有機集成為一體。一體化節(jié)能機組主要由“膜泵集成系統(tǒng)"和“系統(tǒng)能量回收一體機"兩部分組成，膜泵集成系統(tǒng)集成了循環(huán)水泵和反滲透膜組件，系統(tǒng)能量回收一體機整合了傳統(tǒng)高壓泵的加壓功能和能量回收機功能。一體化海水淡化節(jié)能機組使用系統(tǒng)能量回收技術(shù)，相對目前普遍配有進口PX能量回收機（歐洲標準：3.3kW·h/T）的海水淡化機組，可節(jié)約電能10%-20%。

3、能量回收系統(tǒng)

3.1能量回收系統(tǒng)現(xiàn)狀

反滲透海水淡化是目前海水淡化的主流技術(shù)之一，反滲透海水淡化過程需消耗大量電能提高進水壓力以克服海水的滲透壓，反滲透膜排出的濃水余壓高達4.5 ~ 5.0MPa，按照40%的產(chǎn)水率計算，排放的濃鹽水中還蘊含約60%的進水余壓能量，將這一部分能量回收變成進水能量可大幅降低反滲透海水淡化的能耗，而實現(xiàn)這一目的，有賴于利用能量回收技術(shù)。利用能量回收裝置大幅降低了淡化水的生產(chǎn)成本 ,促進了反滲透淡化技術(shù)的推廣和應用,并使之成為競爭力和發(fā)展速度的海水淡化技術(shù) 。因此 ,能量回收與反滲透膜和高壓泵并列成為反滲透海水淡化系統(tǒng)中的三大關(guān)鍵技術(shù)。但是目前能量回收裝置主要靠國外進口，造價比較高。

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各種進口能量回收機

3.2典型能量回收裝置

目前反滲透海水淡化工程中應用較成功的能量回收裝置主要為轉(zhuǎn)子式壓力交換器和活塞式閥控壓力交換器兩類，高可達90%。以轉(zhuǎn)子式壓力交換器為例，目前美國ERI公司的PX轉(zhuǎn)子式壓力交換能量回收裝置是反滲透系統(tǒng)中典型的能量回收產(chǎn)品。

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PX 轉(zhuǎn)子式壓力交換能量回收裝置

PX能量回收機工作原理：高壓濃鹽水推動圓周開有多個縱向溝槽(類似于多個微型液缸)的無軸陶瓷轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，使多個微型溝槽分別在兩側(cè)靜止的配流盤高壓區(qū)和低壓區(qū)交替轉(zhuǎn)換切入，進入高壓區(qū)的微型液缸進行能量回收傳遞向外排液，進入低壓區(qū)的微型液缸進行原海水補液，PX需配增壓泵以使初步升壓的原海水進入RO系統(tǒng)。高壓濃鹽水與低壓原海水直接傳遞壓力，水在多個微型液缸中的停留時間很短，兩種液體由一段封閉的“液體活塞"分開，能量回收效率較高，濃水能量至原海水液體能量的轉(zhuǎn)換效率在90%左右。

3.3新型一體化系統(tǒng)能量回收技術(shù)

區(qū)別于當前單獨配置能量回收機的反滲透系統(tǒng)能量回收模式，我公司在國際上提出全新的系統(tǒng)能量回收理念，并研發(fā)出膜泵集成系統(tǒng)及系統(tǒng)能量回收一體機。新型一體化海水淡化機組由加壓泵、膜泵集成系統(tǒng)、系統(tǒng)能量回收一體機、配套管路閥門以及PLC電控系統(tǒng)等部分組成。

加壓泵往系統(tǒng)能量回收一體機中注入原海水，維持系統(tǒng)高壓以克服海水的滲透壓。

膜泵集成系統(tǒng)作用：一是與系統(tǒng)能量回收一體機、泵和管路系統(tǒng)匹配，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作壓力；二是從海水中分離出淡水。

能量回收系統(tǒng)回收反滲透膜濃水端的高壓海水，再通過加壓泵補壓維持系統(tǒng)工作壓力，使系統(tǒng)整體壓力高于海水淡化的滲透壓，保證反滲透膜正常分離海水和淡水。整套系統(tǒng)的工作模式區(qū)別于傳統(tǒng)的反滲透膜組件加能量回收機結(jié)構(gòu)的工作形式，系統(tǒng)能量回收一體機會儲存一定容積的原海水，在系統(tǒng)維持穩(wěn)定的產(chǎn)水壓力的同時，采用循環(huán)工作的模式，濃海水直接返回系統(tǒng)能量回收一體機，經(jīng)過多個循環(huán)達到要求的濃度后進行排放，因而在較大范圍內(nèi)，濃水與淡水濃度均可實現(xiàn)靈活調(diào)整。整個系統(tǒng)是以周期的形式循環(huán)工作，濃海水余壓也隨著淡水的生產(chǎn)周期被重復利用，整套系統(tǒng)能量幾乎全部回收，因而能量回收效率可達到99%-99.5%。系統(tǒng)能量回收技術(shù)工藝流程如下：

圖片15.png

新型一體化能量回收技術(shù)工藝流程

4、新型一體化脫鹽機組特點

（1）產(chǎn)品具有高效節(jié)能（省電）的特點，噸淡水能耗超過歐洲標準（3.3kWh/T)，小型機組達到了2.5～3.2kWh/T(國內(nèi)同類產(chǎn)品：8～10kWh/T)，大型機組達到了2.3～2.5kWh/T(國內(nèi)同類產(chǎn)品4～6kWh/T)。

（2）針對不同濃度含鹽水（包括海水），在較大范圍內(nèi)，可以根據(jù)需要靈活調(diào)整濃水和淡水濃度。

（3）觸控及PLC智能化控制，一鍵啟動。

（4）“膜泵集成系統(tǒng)"與“系統(tǒng)能量回收一體機"匹配，機組高度集成，相比現(xiàn)有海水淡化機組可節(jié)約60%左右的占地面積，并且實現(xiàn)了全系統(tǒng)節(jié)能。

（5）有自動沖洗功能，反滲透膜的使用可靠性好，壽命長。

5、海水淡化(脫鹽)系列機組功耗

系列型號	每天產(chǎn)水量(T/D）	軸功率（kW）	配套電機功率（kW）	單噸淡水能耗(kW·h/T)
SDYF-10	10	1.25	1.65	3.0
SDYF-50	50	5.83	7.7	2.8
SDYF-100	100	11.67	13.0	2.8
SDYF-500	500	52.08	55.5	2.5
SDYF-1000	1000	95.83	112	2.3
SDYF-5K	5000	479.17	515	2.3
SDYF-10K	10000	958.33	1030	2.3
SDYF-50K	50000	4583.33	5150	2.2
SDYF-100K	100000	9166.67	10300	2.2
SDYF-200K	200000	18333.33	20600	2.2
SDYF-400K	400000	36666.67	41200	2.2